Kako z malo denarja zgraditi robotsko roko

Zagotovo ste mnogi od vas že videli v znanstvenofantastičnih filmih, kako ima znanstvenik ali geek robotsko roko, ki nadzoruje vse in lahko pobira predmete ali opravlja funkcije, kot da bi bil človek. Nekaj, kar je vse bolj mogoče zahvaljujoč Hardware Libre in projekt Arduino. Toda kaj je robotska roka? Katere funkcije ima ta pripomoček? Kako je zgrajena robotska roka? Spodaj bomo odgovorili na vsa ta vprašanja.

Kaj je robotska roka

Robotska roka je mehanska roka z elektronsko podlago, ki omogoča njeno popolno programiranje. Poleg tega je ta vrsta roke lahko en sam element, lahko pa je tudi del robota ali drugega robotskega sistema. Kakovost robotske roke v primerjavi z drugimi vrstami mehanskih elementov je taka robotska roka je popolnoma programabilna, preostali del naprave pa ne. Ta funkcija nam omogoča eno samo robotsko roko za različne operacije in za izvajanje različnih in različnih dejavnosti, dejavnosti, ki jih je mogoče izvajati po zaslugi elektronskih plošč, kot so plošče Arduino.

Funkcije robotske roke

Verjetno najosnovnejša funkcija robotske roke je funkcija pomožne roke. Pri nekaterih operacijah bomo potrebovali tretjo roko, ki podpira nek element, da bo človek lahko kaj zgradil ali ustvaril. Za to funkcijo ni potrebno posebno programiranje in samo napravo moramo izklopiti.

Robotske roke so lahko izdelane iz različnih materialov, kar omogoča njihovo nadomestitev pri nevarnih operacijah kot je manipulacija z onesnaževalnimi kemičnimi elementi. Robotska roka nam lahko pomaga tudi pri opravljanju težkih nalog ali nalog, ki zahtevajo ustrezen pritisk, če je izdelana iz močnega in odpornega materiala.

Materiali, potrebni za njegovo gradnjo

Nato vas bomo naučili, kako hitro, preprosto in varčno izdelati robotsko roko za vsakogar. Vendar ta robotska roka ne bo tako močna ali uporabna kot roke, ki jih vidimo v filmih, ampak bo služila za spoznavanje njenega delovanja in konstrukcije. Torej, materiali, ki jih bomo potrebovali za izdelavo te naprave:

1. Krožnik  Arduino UNO REV3 ali novejši.
2. Dve razvojni plošči.
3. Vzporedni dvoosni servo servo
4. Dva mikro servo
5. Dva analogna krmilnika vzporedno
6. Kabli s mostičkom za razvojne plošče.
7. Maskirni trak
8. Karton ali penasta plošča za stojalo.
9. Rezalnik in škarje.
10. Veliko potrpljenja.

Skupščina

Sestava te robotske roke je precej preprosta. Najprej moramo s peno izrezati dva pravokotnika; vsak od teh pravokotnikov bo del robotske roke. Kot lahko vidite na slikah, morajo biti ti pravokotniki želene velikosti, čeprav je priporočljivo velikost enega izmed njih je 16,50 x 3,80 cm. drugi pravokotnik pa ima naslednjo velikost 11,40 x 3,80 cm.

Ko imamo pravokotnike, bomo na en konec vsakega pravokotnika ali traku zalepili vsak servomotor. Po tem, izrezali bomo "U" pene. Ta bo služil kot držalni ali končni del roke, ki bi bil za človeka roka. Ta del bomo pridružili servomotorju, ki je v najmanjšem pravokotniku.

Zdaj moramo narediti spodnji del ali podlago. Za to bomo izvedli enak postopek: izrezali bomo kvadrat pene in dvoosne servo motorje postavili vzporedno kot na naslednji sliki:

Zdaj moramo vse motorje priključiti na ploščo Arduino. Najprej pa moramo povezave povezati z razvojno ploščo in to z Arduino ploščo. Črno žico bomo povezali na zatič GND, rdečo žico bomo priključili na 5V zatič, rumene žice pa na -11, -10, 4 in -3. Na ploščo Arduino bomo povezali tudi krmilne palice ali krmilne elemente robotske roke, v tem primeru, kot kaže slika:

Ko imamo vse povezano in sestavljeno, moramo program prenesti na ploščo Arduino, za katero bomo morali ploščo Arduino priključiti na računalnik ali prenosnik. Ko program prenesemo na ploščo Arduino, moramo to zagotoviti priključite kable na ploščo Arduino, čeprav lahko vedno nadaljujemo z razvojno ploščo in vse razstavimo, slednje, če želimo le, da se nauči.

Programska oprema, potrebna za delovanje

Čeprav se zdi, da smo končali z izdelavo robotske roke, je resnica, da je pred nami še veliko in najpomembnejše. Ustvarjanje ali razvoj programa, ki oživi našo robotsko roko, saj brez nje servomotorji ne bi prenehali biti preprosti urni mehanizmi, ki se vrtijo brez pomena.

To rešimo tako, da na naš računalnik priključimo ploščo Arduino in odpremo program Arduino IDE, priključimo računalnik na ploščo in v prazno datoteko zapišemo naslednjo kodo:

#include <Servo.h>

const int servo1 = 3;       // first servo

const int servo2 = 10;      // second servo

const int servo3 = 5;       // third servo

const int servo4 = 11;      // fourth servo

const int servo5 = 9;       // fifth servo

const int joyH = 2;        // L/R Parallax Thumbstick

const int joyV = 3;        // U/D Parallax Thumbstick

const int joyX = 4;        // L/R Parallax Thumbstick

const int joyP = 5;        // U/D Parallax Thumbstick

const int potpin = 0;      // O/C potentiometer

int servoVal;           // variable to read the value from the analog pin

Servo myservo1;  // create servo object to control a servo

Servo myservo2;  // create servo object to control a servo

Servo myservo3;  // create servo object to control a servo

Servo myservo4;  // create servo object to control a servo

Servo myservo5;  // create servo object to control a servo

void setup() {

// Servo

myservo1.attach(servo1);  // attaches the servo

myservo2.attach(servo2);  // attaches the servo

myservo3.attach(servo3);  // attaches the servo

myservo4.attach(servo4);  // attaches the servo

myservo5.attach(servo5);  // attaches the servo

// Inizialize Serial

Serial.begin(9600);

}

void loop(){

servoVal = analogRead(potpin);

servoVal = map(servoVal, 0, 1023, 0, 179);

myservo5.write(servoVal);

delay(15);

// Display Joystick values using the serial monitor

outputJoystick();

// Read the horizontal joystick value  (value between 0 and 1023)

servoVal = analogRead(joyH);

servoVal = map(servoVal, 0, 1023, 0, 180);     // scale it to use it with the servo (result  between 0 and 180)

myservo2.write(servoVal);                         // sets the servo position according to the scaled value

// Read the horizontal joystick value  (value between 0 and 1023)

servoVal = analogRead(joyV);

servoVal = map(servoVal, 0, 1023, 70, 180);     // scale it to use it with the servo (result between 70 and 180)

myservo1.write(servoVal);                           // sets the servo position according to the scaled value

delay(15);                                       // waits for the servo to get there

// Read the horizontal joystick value  (value between 0 and 1023)

servoVal = analogRead(joyP);

servoVal = map(servoVal, 0, 1023, 70, 180);     // scale it to use it with the servo (result between 70 and 180)

myservo4.write(servoVal);                           // sets the servo position according to the scaled value

delay(15);                                       // waits for the servo to get there

// Read the horizontal joystick value  (value between 0 and 1023)

servoVal = analogRead(joyX);

servoVal = map(servoVal, 0, 1023, 70, 180);     // scale it to use it with the servo (result between 70 and 180)

myservo3.write(servoVal);                           // sets the servo position according to the scaled value

delay(15);                                       // waits for the servo to get there

/**

* Display joystick values

*/

void outputJoystick(){

Serial.print(analogRead(joyH));

Serial.print ("---");

Serial.print(analogRead(joyV));

Serial.println ("----------------");

Serial.print(analogRead(joyP));

Serial.println ("----------------");

Serial.print(analogRead(joyX));

Serial.println ("----------------");

}

Shranimo ga in po tem pošljemo na krožnik Arduino UNO. Preden končamo s kodo, bomo izvedli ustrezne teste, da preverimo, ali igralne palice delujejo in da koda ne predstavlja nobenih napak.

Že ga imam nameščenega, kaj pa zdaj?

Zagotovo mnogi od vas niso pričakovali te vrste robotske roke, vendar je idealna zaradi osnov tega, kar je, stroškov in načina učenja, kako zgraditi robota. Od tu naprej vse pripada naši domišljiji. To pomeni, da lahko spremenimo materiale, servo motorje in celo dopolnimo programsko kodo. Tudi to je samoumevno model plošče Arduino lahko spremenimo v zmogljivejšega in popolnejšega, ki nam omogoča priključitev daljinskega upravljalnika ali delo s pametnim telefonom. Skratka, širok nabor možnosti, ki jih Hardware Libre in robotske roke.

Več informacij - Navodila